JPH07504308A - 周波数制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 周波数制御システム 発明の背景 本発明は、一般に周波数制御システムに関し、さらに詳しくは、間欠バーストで 送信される信号を受信する受信機において動作する周波数制御システムに関する 。

通信システムは、少なくとも、通信チャネルで相互接続された送信機と受信機と からなる。通信信号は、送信チャネル上で送信機によって送信され、受信機によ って受信される。無線通信システムとは、送信チャネルが電磁周波数スペクトル の周波数範囲によって定められる無線周波チャネルをなす通信システムである。

無線通信システムで動作する送信機は、通信信号を無線周波チャネル上で送信す るのに適した形式に変換しなければならない。

通信信号を無線周波チャネル上で送信するのに適した形式に変換することは、変 調という処理によって行われる。

このような処理では、通信信号は電磁波に重畳される。電磁波は、一般に［搬送 信号（ｃａｒｒｉｅｒ　ｓｉｇｎａｌ）Ｊという。通信信号によって変調された その信号は、一般に変調搬送信号という。送信機は、このような変調処理を行う 回路を内蔵する。

変調搬送信号は自由空間を介して長距離で送信できるの３で、無線通信システム は、送信機と遠隔位置の受信機との間で通信を行うために広く利用される。

変調搬送信号を受信する無線通信システムの受信機は、行う送信機の回路と同様 な回路を内蔵する。

多数の変調搬送信号は、電磁周波数スペクトルのさまざまな無線周波チャネル上 で同時に送信できる。規制当局は、電磁周波数スペクトルの部分を周波数バンド に分割し、さまざまな周波数バンド上の変調搬送信号の送信を規制している。（ 周波数バンドはさらにチャネルに分割され、このようなチャネルは無線通信シス テムの無線周波チャネルを形成する。） 双方向無線通信システムは、上記の無線通信システムと同様であるが、ある位置 から変調搬送信号を送信し、このような位置で変調搬送信号を受信できる無線通 信システムである。このような双方向無線通信システムの各位置には、送信機と 受信機の両方がある。１つの位置に配置された送信機および受信機は、一般に無 線トランシーバ、または簡単にトランシーバと呼ばれるユニットをなす。

変調搬送信号の送信および受信を交互に行う双方向無線通信システムは、単信（ ｓｉｍｐｌｅｘ）システムと呼ばれる。通信信号の送信および受信を同時に行う 双方向無線通信システムは、二重（ｄｕｐｌｅｘ）システムと呼ばれる。

セルラ通信システムとは、このセルラ通信システムによって網羅される地理的エ リア内の任意の位置に配置された無線トランシーバで通信を行う双方向無線通信 システムの一セルラ通信システムは、基地局（ｂａｓｅ　５ｔａｔｉｏｎまたは ｂａｓｅ　５ｉｔｅ）と呼ばれる複数の固定局無線トランシーバを地理的エリア 内の離間した位置に配置することによって構成される。基地局は、従来の有線電 話回線網に接続される。

セルラ通信システムによって網羅される地理的エリアの一部は、複数の基地局の 各基地局と関連する。このような部分はセルと呼ばれる。複数のセルのそれぞれ は、複数の基地局の１つによって定められ、複数のセルが集まって、セルラ通信 システムのサービス・エリアを定める。

セルラ通信システムのサービス・エリア内の任意の位置に配置され、セルラ通信 システムにおいてセルラ無線電話装置または簡単にセルラ・フォノと呼ばれる無 線トランシーバは、基地局を介して従来の有線電話回線網のユーザと通信できる 。無線電話によって生成された変調搬送信号は基地局に送信され、基地局によっ て生成された変調搬送信号は無線電話に送信され、それによりそのあいだで双方 向通信を行う。（基地局によって受信される信号は、従来の電話方式によって従 来の有線回線網の所望の位置に送信される。そして、有線回線網のある位置で生 成された信号は、従来の電話方式によって基地局に送信され、その後この基地局 によって無線電話に送信される。）セルラ通信システムの普及により、セルフ無 線電話通信用に割り当てられた周波数バンドのすべての利用可能な送信チャネル がフルに利用されることがある。その結果、無線電話通信用に割り当てられた周 波数バンドをさらに有効利用するためのさまざまな構想が提唱されている。無線 電話通信用に割り当てられた周波数バンドを有効利用することにより、既設のセ ルラ通信システムの送信容量を増加することができる。

セルラ通信システムの送信容量は、送信機によって送信される変調信号の変調ス ペクトルを最小限に抑え、それによりより多くの変調信号を同時に送信できるよ うにすることによって増加できる。さらに、変調信号を送信するのに要する時間 を最小限に抑えることによって、より多くの変調信号を順次送信できる。

通信信号を送信する前に離散的な形式に変換することによって、その変調信号は 、離散的形式に変換されながった通信信号の対応する変調信号に比べて、変調ス ペクトルは小さくなる。さらに、通信信号が変調前に離散的形式に変換されると 、その変調信号は短いバーストで送信でき、１本の送信チャネル上で２つ以上の 変調信号を順次送信できる。

重複しない時間期間中に２つ以上の個別の信号を送信するため１本の周波数チャ ネルを利用するので、この信号送信方法は時分割方法と呼ばれる。このような信 号送信の時分割方法を採用する通信システムには、時分割多元接続　□（Ｔｉｍ ｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）通信システム、また は簡単にＴＤＭＡ通信システムが含まれる。

ＴＤＭＡ通信システムは、間欠的な時間期間中に間欠バーストで信号を受信機に 送信すべく動作する送信機を含む。

ＴＤＭＡ通信システム内で動作する特定の受信機に送信されるこのような信号は 、以下、ＴＤＭＡ信号という。

基地局が特定の無線電話にＴＤＭＡ信号を送信しない時間期間中に、この最初の 無線電話に送信されるＴＤＭＡ信号が生成される周波数と同じ周波数で別のＴＤ ＭＡ信号を別の無線電話に送信できるので、ＴＤＭＡ通信システムはセルフ通信 システムとして有利に利用できる。よって、１つの基地局は同一周波数で２つ以 上の無線電話に信号を送信できる。一般に、基地局は特定の周波数で連続的に信 号を生成するが、ＴＤＭＡ信号は、特定の無線電話に宛てられた、基地局によっ て生成される連続生成信号の一部として表されることに留意されたい。

ＴＤＭＡ信号を受信すべく動作する受信機は、Ｔ　ＤＭＡ信号が受信機に送信さ れる間欠的な時間期間においてのみ通電する必要がある。他の時間期間では、受 信機は通電する必要はない。ＴＤＭＡ通信システムの受信機を、ＴＤＭＡ信号を 送信する送信機と正しく同期させることにより、受信機はＴＤＭＡ信号がこの受 信機に送信される時間期間中にのみ通電でき、他の時間期間中にオフできる（す なわち、受信機は電源から切り離すことができる）。従来の信号を受信できる受 信機を通電しなければならない時間期間の２分の１またはまたはそれより小さい 数分の１の期間の間だけ、受信機は送信された信号を受信するため通電するだけ でよいので、かなりの節電が得られる。（従来の連続生成される信号を受信でき る受信機は常時通電しなければならないので、従来の受信機はオフできない。） セルラ通信システムで動作可能な多くの無線電話は、バッテリ電源によって通電 されるので、その受信部の間欠的な通電による節電は、無線電話を１つの電源で 動作できる時間を増加する。その結果、ＴＤＭＡ信号を送受信するセルラ通信シ ステムも、この理由にため有利である。

しかし、受信機の一部をなし、かつ受信機の周波数ドリフトを防ぐべく動作する 従来の周波数制御回路は、適正動作のため信号を周波数制御回路に連続的に印加 する必要がある。従って、従来の周波数制御回路は、ＴＤＭＡ信号を受信するた めに間欠的にしか通電されない受信機の周波数ドリフトを防ぐのには不十分であ る。（受信機の周波数制御回路は、送信された信号の周波数を、受信機の一部を なす１つまたはそれ以上の発振器の周波数と比較する。この比較に応答して、受 信機発振器の発振周波数は変更される。）デジタル信号（間欠バーストで、また は連続的に送信される）を受信すべく構成された受信機は、判定指向（ｄｅｃｉ ｓｉｏｎ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ）復調器／信号検出器を含む場合が多い。このよう な判定指向デバイスは、周波数制御のため周波数制御回路によって利用できる周 波数制御信号を与えることができ、連続的な信号の印加を必要としない。しかし 、判定指向デバイスによって生成されるこのような周波数制御信号は、送信信号 の周波数が受信機発振器の周波数と密に関連している場合にのみ正確である。

従来の周波数制御回路を利用する（連続生成信号が受信される場合の）周波数制 御は、送信信号と、受信機発振器によって生成される発振信号の発振周波数との 間の周波数差を、判定指向デバイスを利用する周波数制御回路が動作可能な周波 数差の範囲の１０倍またはさらにそれ以上でも補正できる。（例えば、従来の周 波数制御回路は、周波数差が３０キロヘルツにもなる場合にも動作可能であり、 一方、判定指向デバイスを含む周波数制御回路は、わずか約３キロヘルツの周波 数差でのみ動作可能である。）この限られた動作範囲のため、判定指向デバイス を用いる周波数制御回路は、周波数制御を実行する前の受信機の初期通電の直後 の場合のように、受信機に送信される信号と受信機発振器の発振周波数との間の 周波数差が大きい場合には、利用できない。

従って、信号が間欠バーストで送信される際に、この送信信号と受信機発振器の 発振周波数との間の周波数差が大きい場合にも、受信機内で動作する周波数制御 回路が必要とされる。

発明の概要 本発明は、間欠バーストで送信される信号を受信すべく動作可能な受信機の周波 数制御回路を提供する。

さらに、本発明は、間欠バーストで受信機に送信される信号の周波数との所望の 関係で、受信機の発振器の発振周波数を維持する方法を提供する。

本発明は、更なる利点や特徴を有し、その詳細は以下の好適な実施例の詳細な説 明を読むことにより明らかになろう。

従って、本発明により、間欠バーストで送信される信号を受信すべく動作する受 信機の周波数制御回路が開示される。この周波数制御回路は、発振周波数によっ て定められ、かつ受信機の一部をなす受信機発振器によって生成される発振信号 を、受信機に送信される信号との相対的な周波数関係で維持する。第１周波数制 御信号が生成される。この第１周波数制御信号は、受信機に送信される信号を表 す第１信号と受信機発振器によって生成される発振信号を表す第１信号との間の 周波数差を示す。第２周波数制御信号が生成される。このｌ＃２周波数制御信号 は、受信機に送信される信号を表す第２信号と受信機発振器によって生成される 発振信号を表す第２信号との間の周波数差を示す。受信発振器の発振信号の発振 周波数は、受信機が送信信号と同期され、かつ受信機発振器によって生成された 発振信号を表す第１信号と受信機に送信された信号との間の周波数差が最大値以 下の場合に、第２周波数制御信号の値に応答して変更される。それ以外の場合に は、受信機発振器の発振信号の発振周波数は、第１周波数制御信号に応答して変 更される。

図面の簡単な説明 本発明は、添付の図面を鑑みて読むことによって理解を深めることができよう。

第１図は、２つの入力信号の間の周波数差を判定すべく動作可能で、本発明の好 適な実施例の周波数制御回路の一部をなす周波数検出器のブロック図である。

第２図は、２つの入力信号の間の周波数差を判定すべく動作可能で、本発明の好 適な実施例の周波数制御回路の一部をなす判定指向復調器のブロック図である。

第３図は、本発明の好適な実施例の周波数制御回路を含む受信部を有するトラン シーバのブロック図である。

第４図は、本発明の好適な実施例の方法の動作方法を説明する状態図である。

第５図は、本発明の好適な実施例の方法段階を示すフロー図である。

第６図は、本発明の好適な実施例の方法を実行するアルゴリズムの論理フロー図 である。

好適な実施例の説明 まず、第１図のブロック図において、概して参照番号１５２によって表され、点 線部によって示されるブロックに囲まれた要素からなる周波数検出器を示す。周 波数検出器１５２は、本発明の好適な実施例の周波数制御回路の一部をなす。

周波数検出器１５２は、印加された２つの信号の間の周波数差を算出すべく動作 する。これらの信号のうち第１信号はライン１５６上で印加され、第２信号はラ イン１６２上で印加される。出力信号は、ライン１６８上で生成され、ライン１ ５６，１６２上の信号の周波数の間の周波数差を表す。ライン１５６，１６２上 で印加された信号は、分周素子１７４，１８０によってそれぞれ分周され、ライ ン１８４．１９２上で分周信号をそれぞれ生成する。ライン１８４上で生成され た信号は、周波数差判定器１８８の第１人力に印加され、ライン１９２上で生成 された信号は、周波数差判定器１８８の第２人力に印加される。

周波数差判定器１８８は、印加された信号の周波数を比較し、これらの信号の相 対的周波数を判定すべく動作する。

周波数差判定器１８８は、例えば、ライン１８４上の信号（ただし、ライン１８ ４上の信号はライン１５６で印加される信号に比例する）がライン１９２上で生 成された信号（ただし、ライン１９２上の信号はライン１６２上で印加される信 号に比例する）の周波数よりも周波数が高い場合に、第１値の信号を生成する比 較器回路であってもよい。

逆に、ライン１８４上で生成される信号の周波数がライン１９２上で生成される 信号の周波数よりも低い場合、ライン１６８上で周波数差判定器１８８によって 生成される信号は第２値となる。よって、ライン１６８上で生成される信号は、 ライン１５６，１６２上で印加される信号の相対的周波数を決定する。

周波数検出器１５２が受信機回路の一部をなし、かつライン１５６上で印加され る信号が受信機によって受信された受信信号を表し、ライン１６２上で印加され る信号が受信機発振器によって生成される発振信号の発振周波数を表す場合、ラ イン１６８上で生成される信号は、フィードバック制御ループのフィードバック 部で利用して、発振周波数の周波数を変更できる。それにより、周波数検出器に 印加される信号の間の周波数差は最小限に抑えられる。

ライン１６８上で生成された信号が第１値であり、ライン１８４上で生成された 信号の周波数がライン１９２上で生成された信号の周波数よりも高いことを示す 場合、受信機発振器によって生成される発振信号の発振周波数は上方修正される 。逆に、ライン１６８上で生成された信号が第２値であり、ライン１９２上で生 成された信号の周波数がライン１８４上で生成された信号の周波数よりも高いこ とを示す場合、受信機発振器によって生成される発振信号の発振周波数は下方修 正される。

周波数検出器１５２は、受信機の周波数制御回路におけるフィードバック構成に おいて有利に利用して、印加信号の間の周波数差の大きさが（少なくとも最初は ）比較的大きい値で変化する場合にも、周波数制御を行うことができる。しかし 、周波数検出器１５２は、ライン１６８上で生成される信号が正確であることを 保証するため、ライン１５６．１６２上で信号を絶えず受信しなければならない 。

次に第２図のブロック図において、概して参照番号２５０によって表される判定 指向復調器をブロック図で示す。

復調器２５０も、本発明の好適な実施例の周波数制御回路の一部をなす。判定指 向復調器２５０は、ライン２５６上で印加されたデジタル信号を復調すべく動作 する。受信機発振器によってライン２６２上で生成された発振信号を表す信号も 復調器２５０に印加される。復調器２５０は、ライン２５６上で復調器に印加さ れた信号を表す復調信号をライン２９４上で生成する。復調器２５０などの判定 指向復調器は、一般に、ＡＳＩＣと呼ばれる回路など１つまたはそれ以上の集積 回路によって構成される。このような判定指向復調器はさらに、ライン２５６， ２６２上で印加された信号の周波数の比較に応答して、ここではライン２９６に 結合された出力において周波数制御信号を生成すべく動作する。

ライン２９６上で生成された信号はライン１６８上で周波数検出器１８８によっ て生成された信号と内容の点で類似しているので、このような信号は、ライン１ ６８上で生成された信号がフィードバック制御ループのフィードバック構成で用 いられるのと同じように利用され、そのためライン２６２上で印加された信号の 周波数を、ライン２５６上で印加された信号との所望の関係で同様に維持できる 。

復調器２５０はデジタル信号を復調すべく動作するので、このような復調器は間 欠的な時間期間中に間欠バーストでのみ復調器に印加されるＴＤＭＡ信号を復調 するために利用できる。しかし、上記のように、このような復調器は、２つの信 号の間の周波数差が大きくない場合にのみ、ライン２５６，２６２上で印加され た信号の間の周波数差を正確に判定すべく動作する。

第１図の周波数検出器は、周波数差が復調器２５０が動作可能な周波数差の大き さよりも大きい場合に、印加信号間の周波数差を正確に表すべく動作するが、周 波数検出器１５２はフィードバック制御ループで適正動作するためにはライン１ ５６上で信号を連続的に受信しなければならず、ライン１５６上で印加された信 号がＴＤＭＡ信号からなる場合、周波数検出器１５２は正しく機能しない。逆に 、復調器２５０は、周波数差が比較的小さい場合にのみ、印加信号間の周波数差 を正確に指示すべく機能するが、印加信号が間欠的な時間期間中にのみ印加され たＴＤＭＡ信号からなる場合には、復調器は周波数制御信号を生成すべく動作す る。

よって、周波数検出器１５２および判定指向復調器２５０はいずれも、単独で用 いられると、周波数制御ループの一部として十分機能すべく動作しないので、本 発明の好適な実施例は周波数検出器１５２および判定指向復調器２５０の両方の 動作特性を利用して、ＴＤＭＡ信号を受信し、かつ受信機に送信される信号と受 信機発振器の発振周波数との間の初期の大きな周波数差を周波数制御回路の適正 動作のために必要としない受信機で動作可能な周波数制御回路を形成する。

第３図は、概して参照番号３４０によって表される、本発明の好適な実施例の無 線トランシーバのブロック図である。無線トランシーバ３４０は、トランシーバ ３４０の受信器発振器の発振周波数を、このトランシーバに送信される信号の周 波数との周波数関係で維持するための周波数制御回路を有する受信部を含む。周 波数制御回路は、トランシーバに送信される信号がＴＤＭＡ信号であっても、ト ランシーバを所望の周波数関係で維持すべく動作し、トランシーバの受信部は、 ＴＤＭＡ信号が受信機によって受信される間欠的な時間期間中にのみ動作状態に なる。

本発明の好適な実施例の周波数制御回路は、第１図の検山谷１５２および第２図 の判定指向復調器２５０からなる素子と同様な回路素子を含む。本発明の好適な 実施例の周波数制御回路は、概して参照番号３５０によって表され、トランシー バ３４０の受信部の点線部に示すブロック内の素子によって構成される。

送信機３６８によって送信される信号３６４は、トランシーバ３４０のアンテナ ３７２によって受信される。アンテナ３７２は、ライン３７６上で受信信号を電 気信号に変換し、これはフィルタ３８０に印加される。フィルタ３８０は、印加 された信号を濾波し、ライン３８４上で濾波信号を生成する。

ライン３８４上で生成された信号は、ミキサ３８８の第１人力に印加される。ラ イン３９６上でプログラマブル周波数シンセサイザ３９２によって生成されたダ ウン・ミキシング信号は、ミキサ３８８の第２人力に印加される。ミキサ３８８ は、ライン３８４，３９６上で印加された２つの信号を混合し、ライン４０８上 で第１ダウンコンバート信号を生成する。

ライン４０８上で生成された信号は、フィルタ４１０に印加される。フィルタ４ １０は、印加された信号を濾波し、ライン４１２上で濾波信号を生成する。

ライン４１２は、ミキサ４１６の第１人力に結合される。

プログラマブル周波数シンセサイザ４２０によって生成される発振信号は、ライ ン４２４上でミキサ４１６の第２人力に印加される。ミキサ４１６は、ライン４ １２，４２４上で印加された２つの信号を混合し、ライン４３０上で第２のダウ ン・ミックス信号を生成する。ライン４３０はフィルタ４３４の入力に結合され 、第２のダウン・ミックス信号をそこに印加する。フィルタ４３４は、印加され た信号を濾波し、かつ濾波信号を生成すべく動作し、この濾波信号はライン４５ ６を介して判定指向復調器４５０に印加される。

周波数検出器４５２も、ライン４５６上でフィルタ４３４によって生成された濾 波信号を受けるべく結合される。

周波数検出器４５２は、第１図の周波数検出器１５２と同様である。

基準発振器４５８は、ライン４６２上で発振信号を生成する。基準発振器４５８ によって生成される発振信号を表す信号は、ライン４６２′を介して判定指向復 調器４５０に印加され、ライン４６２”を介して周波数検出器４５２に印加され 、ライン４６２′パを介してプログラマブル・シンセサイザ４２０に印加され、 ライン４６２””　を介してプログラマブル・シンセサイザ３９２に印加される 。

基準発振器４５８によって生成される発振信号を表す信号は、周波数シンセサイ ザ３９２，４２０に印加され、そこから生成される発振信号の発振周波数を、基 準発振器４５８によって生成される発振信号の発振周波数との周波数関係で維持 し、ライン４６２’、４６２”を介して判定指向検出器４５０および周波数検出 器４５２に印加される信号は、第１図および第２図の周波数検出器１５２および 復調器２５０によってライン１．６８．２９６上でそれぞれ生成される周波数制 御信号と同様な周波数制御信号を生成するために用いられる。

周波数検出器４５２は、ライン４５６，４６２”上で印加される信号間の周波数 差をめるべく動作する。このような周波数差の指示は、ライン４６８上で生成さ れる。ライン４６８は、プロセッサ４７４の入力に結合される。プロセッサ４７ ４によって生成される出力信号は、ライン４７８を介して基準発振器４５８に印 加される。プロセッサ４７４によって生成される出力信号は、基準発振器４５８ によって生成される発振信号の発振周波数を変更すべく動作する。このような変 更は、発振器のワービング（ｗａｒｐｉｎｇ）と呼ばれることがあり、プロセッ サ４７４によって生成される信号は発振器ワープ信号という。

判定指向復調器４５０は、ライン４５６上で印加された信号を復調し、かつライ ン４９４上で復調信号を生成すべく動作する。判定指向復調器４５０はさらに、 ライン４５６．４６２“上で印加された信号間の周波数差をめるべく動作する。

このような周波数差を表す信号はライン４９６上で生成され、これはプロセッサ ４７４の入力に印加される。ライン４７８上で出力信号を生成し、ライン４６８ 上で周波数検出器４５２によって生成される信号の値に応答して基準発振器４５ ８によって生成される発振信号の発振周波数を変更するプロセッサ４７４の動作 と同様に、プロセッサ４７４は、ライン４９６上で生成される信号の値に応答し て、ライン４７８上で出力信号を生成すべく動作できる。

判定指向復調器４５０によってライン４９４上で生成された復調信号は、デコー ダ５０２に印加される。デコーダ５０２は、印加された信号を復号し、かつライ ン５０６上で復号信号を生成すべく動作し、この信号はここではスピーカ５１０ であるトランスデユーサに印加される。デコーダ５０２はさらに、デコーダ５０ ２が印加された復調信号を正確に復号すべく動作する期間中に、ライン５１４上 で信号を生成すべく動作する。トランシーバ３４０に送信された信号３６４がＴ ＤＭＡ信号である場合、デコーダ５０２は、トランシーバ３４０の受信部が送信 されたＴＤＭＡ信号と同期されている場合のみ、ライン４９４上で印加された復 調信号を正確に復号できる。よって、ライン５１４上で生成された信号は、トラ ンシーバ３４０の受信部がトランシーバ３４０に送信された信号と同期している ときを示す。ライン５１４は、プロセッサ４７４の別の人力に結合される。

第３図の下の部分に示す無線）・ランシーバ３４０の要素は、トランシーバ３４ ０の送信部を構成する。ここではマイクロフォン５２０であるトランスデユーサ は、印加された信号をライン５２４上で電気信号に変換する。ライン５２４は、 エンコーダ５２８の入力に印加される。エンコーダ５２８は、印加信号を符号化 し、ライン５３２上で符号化信号を生成し、この信号は変調器５４０に印加され る。

変調器５４０は、印加信号を変調し、かつライン５４４上で変調信号を生成すべ く動作する。ライン５４４は、アップコンバート回路５５０の入力に結合される 。基準発振器４５８によって生成された発振信号を表す信号は、アップコンバー ト回路５５０の別の入力に印加される。アップコンバート回路５５０は、ライン ５４４上で印加された変調信号を周波数的にアップコンバートし、かつライン５ ５４上でアップコンバート信号を生成すべく動作する。ライン５５４は、フィル タ５５８の入力に結合され、このフィルタ５５８は印加信号を濾波し、ライン５ ６２上で濾波信号を生成し、この濾波信号はアンテナ３７２に結合され、信号は このアンテナから送信できる。

無線トランシーバ３４０の周波数制御回路３５０は、信号３６４がＴＤＭＡ信号 の場合にも、基準発振器４５８によって生成される発振信号の発振周波数を、ト ランシーバ３４０に送信された信号３６４の周波数との所望の関係に維持すべく 動作する。周波数制御が最初に確立され、受信部が送信信号と同期されると、ト ランシーバ３４０の受信部の大部分はオフでき、信号３６４からなるＴＤＭＡ信 号がトランシーバ３４０に送信される間欠的な時間期間においてのみ間欠的に通 電できる。

周波数制御回路３５０の動作は、ＴＤＭＡ通信システムの特性を利用する。ＴＤ ＭＡ信号がトランシーバ３４０に送信されない間欠的な時間期間中にのみ、ＴＤ ＭＡ信号が間欠的なバーストで受信機に送信される際に、他のＴＤＭＡ信号は別 のトランシーバに送信される。実質的に、ＴＤＭＡ信号は間欠的な時間期間中に のみトランシーバ３４０に送信されるが、実際には信号は特定の周波数で連続的 に送信される。ＴＤＭＡ信号を受信するためトランシーバ３４０の受信部が最初 に通電されると、受信機の構成要素は、トランシーバの受信部がトランシーバに 送信されたＴＤＭＡ信号と同期されるまで、連続的に通電される。

この期間中、送信機３６８によって送信される信号はトランシーバ３４０の受信 部によって受信される。また、この期間中、第１図の周波数検出器１５２と同様 な周波数検出器４５２は、トランシーバ３４０の受信部によって受信された信号 の周波数と基準発振器４５８によって生成された発振信号の発振周波数との間の 周波数差を示す周波数制御信号をライン４６８上で生成すべく動作する。周波数 検出器４５２は、２つの信号間の周波数差が大きい場合にも動作可能なので、周 波数検出器４５２によって生成された周波数制御信号をプロセッサ４７４が利用 することにより、基準発振器４５８によって生成される発振信号の周波数制御が 可能になる。

トランシーバ３４０の受信部がトランシーバ３４０に送信されたＴＤＭＡ信号と 同期されると、この同期の指示はライン５１４上でデコーダ５０２によってプロ セッサ４７４に与えられる。ライン４６８上で周波数検出器４５２によって生成 された周波数制御信号を利用することによって周波数制御が行われた場合、ライ ン４５６，４６２’上で判定指向復調器４５０に印加された信号の周波数間の周 波数差は小さく、復調器４５０はこれら２つの信号間の周波数差の正確な指示を ライン４９６上で生成すべく動作する。

このとき、プロセッサ４７４はライン４７８上で出力信号を生成し、ライン４９ ６上で復調器４５０によって生成された信号の値に応答して、基準発振器４５８ によって生成される発振信号の周波数を変更する。復調器４５０は、基準発振器 の発振周波数と受信信号との間の周波数差の正確な指示を得るために、信号の連 続的な印加を必要としなｌ／）ので、トランシーバ３４０の受信部の構成要素は オフでき、ＴＤＭＡ信号がトランシーバ３４０に送信されるときにのみ通電でき る。このように、基準発振器４５８の周波数制御は実行され、その後も維持され る。

次に、第４図において、概して参照番号６００によって表される状態図を示す。

状態図６００は、ＴＤＭＡ送信方法を利用するセルラ通信システムにおいて動作 可能な無線電話で具現される本発明の好適な実施例の周波数制御回路の動作方法 を示す。一般に、このようなシステムで動作可能な無線電話は、制御信号が基地 局によって生成・送信される制御チャネルのあらかじめ選択されたグループの１ つにまず同調される。このような制御信号により、無線電話は基地局と同期でき る。このような状態は、図において状態６０６によって示される。制御チャネル が選択された後、無線電話が基地局と同期されるまで、無線電話の受信部の構成 要素は連続的に通電状態である。無線電話の受信部の構成要素のこのような連続 的通電は、線６１２より上にある状態図６００のすべての状態において行われる 。（状態６０６のみが線６１２の上にある。） 無線電話と基地局との間の同期が得られると、無線電話の受信部の構成要素は連 続的に通電する必要はなくなり、無線電話の受信部の構成要素は、ＴＤＭＡ信号 が無線電話に送信される時間期間中にのみ通電するだけでよい。図中、このよう な状態変化は線６０８によって示され、このようなその後の動作状態は状態６１ ２によって示される。このような動作状態のとき、無線電話は制御チャネルに同 調され、このチャネルで無線電話は呼（すなわち、「ページ」）の送信または無 線電話の送信部によって送信される信号の生成（すなわち、「発呼（ｏｒｉｇｉ ｎａ目ｏｎ）Ｊ　’）を待つ。

ページまたは発呼が開始されると、無線電話は、ＴＤＭＡ信号が無線電話によっ て送受信されるトラヒック・チャネルに同調される。このような状態変化は線６ １４によって示され、このような新たな状態は状態図６００において状態６１８ によって示される。無線電話は、呼が無線電話または基地局によって終了される まで、トラヒック、チャネル上にある。呼の終了は、通信の完了によりまたはチ ャネル送信トラブルによって生じることがある。よって、これら２つの想定を表 すため、状態６１８と６１２との間には２つの！６２０，６２２がある。いずれ の想定においても、無線電話は制御チャネルに同調される。また、送信トラブル によって、基地局から無線電話に送信される制御信号が失われると、基地局と無 線電話との間の同期も失われ、無線電話は状態６０６の連続動作に戻る。このよ うな状態変化は、状態６１２と６０６との間にある線６２４によって示される。

第５図は、概して参照番号７００によって表される、本発明の好適な実施例の方 法の段階を示すフロー図である。

本方法は、発振周波数によって定められ、かつ間欠バーストで送信される信号を 受信すべく動作する受信機の一部をなす受信機発振器によって生成される発振信 号を、この受信機に送信される信号との相対的な周波数関係で維持する。

まず、ブロック７０６に示されるように、受信機に送信される信号と受信機発振 器によって生成される発振信号との間の周波数差を表す第１周波数制御信号が生 成される。

次に、ブロック７１２に示されるように、受信機に送信される信号と受信機発振 器によって生成される発振信号との間の周波数差を表す第２周波数制御信号が生 成される。

次に、ブロック７１８に示されるように、受信機発振器の発振信号の発振周波数 は、受信機が送信信号と同期され、かつ受信機発振器によって生成される発振信 号と受信機に送信される送信信号との間の周波数差が最大値よりも小さい場合に 、第２周波数制御信号の値に応答して変更される。

それ以外の場合には、発振周波数は第１周波数制御信号に応答して変更される。

最後に、第６図のフロー図において、セルラ通信システムで動作可能な無線電話 装置について本発明の好適な実施例の方法を実施するために用いられるアルゴリ ズムを示す。

このプログラムは、第３図のトランシーバ３４０のプロセッサ４７４などのプロ セッサ回路で具現される。

まず、開始ブロック８００に示されるように、アルゴリズムに入った後、無線電 話は、ブロック８０６に示されるように、所望の制御信号をめてさまざまなあら かじめ選択された制御チャネルを探す。判定ブロック８１２において、制御チャ ネルが選択されたかどうが判断される。選択されていない場合、さらに進まずに 、制御チャネルを探すことが継続される。制御チャネルが選択されると、ＹＥＳ の分岐に進み、ブロック８１８に示されるように、この制御チャネル上で生成さ れた制御信号が復調され、ブロック８２４に示されるように、周波数制御を行う ため第１周波数制御回路（例えば、第３図のトランシーバ３４０の周波数検出器 ４５２）が用いられ、そしてブロック８３０に示されるように、無線電話がこの 無線電話に送信された信号と同期される。

次に、判定ブロック８３６に示されるように、無線電話が制御チャネルで送信さ れた信号と同期しているかどうか判断される。同期していない場合、無線電話と 送信信号との間の同期が継続する。受信機が送信信号と同期している場合、ＹＥ Ｓの分岐を進み、判定ブロック８４２に示されるように、送信信号と無線電話の 基準発振器によって生成される発振信号の発振周波数との間の周波数誤差が最大 レベルより小さいかどうか判断される。小さくない場合、ＮＯの分岐を進み、周 波数検出器４５２を利用する周波数制御が継続する。周波数誤差が最大レベルよ りも小さい場合、ＹＥＳの分岐を進み、トランシーバ３４０の復調器４５０など の判定指向デバイスによって周波数制御が行われる。

それ以降、ブロック８５０に示されるように、無線電話はページまたは発呼を待 って、その後無線電話はトラヒックチャネルに同調され、信号の送受信を行う。

本発明の好適な実施例の周波数制御回路により、受信機に送信される信号と受信 機発振器によって生成される発振周波数との間の周波数差が大きく変化する場合 、およびこのような周波数制御回路を内蔵する受信機にＴＤＭＡ信号が送信され る場合の両方において、周波数制御を行うことができるので、従来の周波数制御 回路に伴う問題は回避される。

本発明についてさまざまな図面に示す好適な実施例とおもに説明してきたが、他 の同様な実施例も利用でき、本発明から逸脱せずに本発明の同じ機能を実施する ため図説の実施例に対して修正や追加が可能なことが理解される。よって、本発 明はどの１つの実施例に限定されず、請求の範囲の説明に基づく範囲で解釈すべ きである。

第１図 第２図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．間欠バーストで送信された信号を受信すべく動作する受信機の周波数制御回 路であって、発振周波数によって定められ、かつ前記受信機の一部をなす受信機 発振器によって生成される発振信号を、前記受信機に送信された前記信号との相 対的な周波数関係で維持する周波数制御回路において： 前記受信機に送信された信号を表す第１信号と、前記受信機発振器によって生成 された発振信号を表す第１信号とを受信すべく結合された、第１周波数制御信号 を生成する手段であって、前記第１周波数制御信号を生成する前記手段によって 生成された前記第１周波数制御信号は、前記受信機に送信された信号を表す前記 第１信号と、前記受信機発振器によって生成された発振信号を表す前記第１信号 との間の周波数差を示す手段； 前記受信機に送信された信号を表す第２信号と、前記受信機発振器によって生成 された発振信号を表す第２信号とを受信すべく結合された第２周波数制御信号を 生成する手段であって、前記第２周波数制御信号を生成する前記手段によって生 成された前記第２周波数制御信号は、前記受信機に送信された信号を表す前記第 ２信号と、前記受信機発振器によって生成された発振信号を表す前記第２信号と の間の周波数差を示す手段； 前記受信機がこの受信機に送信された信号と時間同期しているときを判定する手 段であって、前記受信機に送信された信号を表す第３信号を受信すべく結合され 、かつ前記受信機が送信信号と時間同期している場合に、第１信号レベルの同期 信号を生成すべく動作する判定手段；および前記第１周波数制御信号および第２ 周波数制御信号を生成する手段によってそれぞれ生成された前記第１周波数制御 信号および第２周波数制御信号を受信すべく結合された、前記受信機発振器の発 振信号の発振周波数を変更する手段であって、前記判定手段が前記第１信号レベ ルの同期信号を生成し、かつ前記受信機発振器によって生成された発振信号を表 す前記第１信号と前記受信機に送信された信号との間の周波数差が選択された範 囲内である場合に、前記第２周波数制御信号の値に応答し、それ以外の場合には 、前記第１周波数制御信号に応答する変更手段；によって構成されることを特徴 とする周波数制御回路。
2. ２．前記第１周波数制御信号を生成する前記手段は、第１入力および第２入力を 有する周波数検出器からなり、前記受信機に送信された信号を表す前記第１信号 が前記第１入力に印加され、前記受信機発振器によって生成された発振信号を表 す前記第１信号が前記第２入力に印加されることを特徴とする請求項１記載の周 波数制御回路。
3. ３．前記第２制御信号を生成する前記手段は、第１入力および第２入力を有する デジタル復調器からなり、前記受信機に送信された信号を表す前記第２信号が前 記第１入力に印加され、前記受信機発振器によって生成された発振信号を表す前 記第２信号が前記第２入力に印加されることを特徴とする請求項１記載の周波数 制御回路。
4. ４．前記受信機が時間同期しているときを判定する前記判定手段は、前記デジタ ル復調回路によって生成された復調信号を受けるべく結合されたデジタル信号デ コーダ回路からなることを特徴とする請求項３記載の周波数制御回路。
5. ５．前記受信機発振器によって生成された発振信号を表す前記第１信号と、前記 受信機発振器によって生成された発振信号を表す前記第２信号とは、同様な信号 特性であることを特徴とする請求項１記載の周波数制御回路。
6. ６．前記受信機に送信された信号を表す前記第１信号と、前記受信機に送信され た信号を表す前記第２信号とは、同様な信号特性であることを特徴とする請求項 １記載の周波数制御回路。
7. ７．前記発振信号を変更する前記手段は、前記第１周波数制御信号を受けるべく 結合された第１入力と、前記第２周波数制御信号を受けるべく結合された第２入 力と、前記判定手段によって生成された同期信号を受けるべく結合された第３入 力と、前記受信機発振器に印加される発振器ワープ信号が生成される第１出力と によって構成され、前記発振器ワープ信号の値に応答して、生成される発振信号 の発振周波数を変更することを特徴とする請求項１記載の周波数制御回路。
8. ８．前記プロセッサで具現されるアルゴリズムであって：前記第３入力に印加さ れた同期信号が受信機が送信信号と同期していることを示す前記第１信号レベル であり、かつ前記受信機発振器によって生成された発振信号を表す前記第１信号 と受信機に送信された信号との間の周波数差が前記選択された範囲内である場合 に、前記第２周波数制御信号の値に応答し、それ以外の場合には、前記第１周波 数制御信号に応答して、前記プロセッサの前記第１出力において前記発振器ワー プ信号を生成すべく動作するアルゴリズムをさらに含んで構成されることを特徴 とする請求項７記載の周波数制御回路。
9. ９．間欠バーストで送信された信号を受信すべく動作する受信機の方法であって 、発振周波数によって定められ、かつ前記受信機の一部をなす受信機発振器によ って生成される発振信号を、間欠バーストで送信される前記信号との相対的な周 波数関係で維持する方法において：前記受信機に送信された信号を表す第１信号 と、前記受信機発振器によって生成された発振信号を表す第１信号との間の周波 数差を示す第１周波数制御信号を生成する段階；前記受信機に送信されて信号を 表す第２信号と、前記受信機発振器によって生成された発振信号を表す第２信号 との間の周波数差を示す第２周波数制御信号を生成する段階；および 前記受信機が送信信号と同期しており、かつ前記受信機発振器によって生成され た発振信号を表す前記第１信号と、前記受信機に送信された信号との間の周波数 差が選択された範囲内である場合に、前記第２周波数制御信号の値に応答し、そ れ以外の場合には、前記第１周波数制御信号に応答して、前記受信機発振器の発 振信号の発振周波数を変更する段階； によって構成されることを特徴とする方法。
10. １０．間欠バーストで送信された信号を受信すべく動作する受信回路を有する受 信機において、前記受信回路の一部をなす受信機発振器によって生成される発振 信号の発振周波数を、前記受信機に送信された信号との相対的な周波数関係に維 持する周波数制御回路と前記受信回路との組合せであって、前記周波数制御回路 は： 第１入力および第２入力を有する第１周波数検出器であって、前記第１入力は前 記受信機に送信された信号を表す第１信号を受けるべく結合され、前記第２入力 は前記発振器によって生成された発振信号を表す第１信号を受けるべく結合され 、前記第１および第２入力でそれぞれ受けた信号の周波数の大きさを比較して、 その周波数の大きさの差を表す第１周波数制御信号を生成する第１周波数検出器 ；第１入力および第２入力を有する判定指向復調器であって、前記第１入力は前 記受信機に送信された信号を表す第２信号を受けるべく結合され、前記第２入力 は前記発振器によって生成された発振信号を表す第２信号を受けるべく結合され 、前記第１および第２入力でそれぞれ受けた信号の周波数の大きさを比較して、 その周波数の大きさの差を表す第２周波数制御信号を生成する判定指向復調器； 前記受信機に送信された信号を表す第３信号を受けるべく結合された第１入力を 有するデジタル信号デコーダ回路であって、前記受信機が前記送信された信号と 時間同期している場合に、第１信号レベルの同期信号を生成すべく動作するデジ タル信号デコーダ回路；および前記第１制御信号，前記第２制御信号および前記 同期信号を受ける入力と、前記発振器に結合された出力とを有する処理回路であ って、前記同期信号が前記第１信号レベルであり、かつ前記受信機発振器によっ て生成された発振信号を表す前記第１信号と、前記受信機に送信された信号との 間の周波数差が選択された範囲内の場合に、前記第２周波数制御信号の値に応答 し、それ以外の場合には、前記第１周波数制御信号に応答して、前記出力におい て発振器ワープ信号を生成する処理回路； によって構成されることを特徴とする周波数制御回路。